周日的上午，千鈞與靜楊、直子、小雅在完成老師布置的作業，當然，千鈞時不時要請教一些微積分的解法，小雅在各個科目方面都非常出色，便隨時幫千鈞解決疑難。下午的時候，四人一起在院子里玩起紙牌，小雅和千鈞一伙，靜楊和直子一伙，受千鈞拖累小雅也是輸多贏少，嘴里抱怨千鈞亂出牌，靜楊和直子二人配合默契，彼此用眼神和手勢就能猜到對方的牌，千鈞大叫不許作弊。黑閃在附近追逐草坪上飛起的昆蟲，有時會跑過來鑽到眾人腳下嬉鬧。晚上休息時大家各自歸寢休息，千鈞打手機與由美閑聊了一陣子，在情意綿綿的晚安聲中掛斷電話，進入夢鄉。
星期一，帝丹高中，千鈞與文良閑聊，文良哀嘆自己的昆蟲巧克力計劃被老姐無意泄露，遭到了雲靈的打擊報復，二人現在陷入冷戰，千鈞暗暗好笑，早知道會是這樣的結果。會澤、中道二人過來詢問新一的情況，千鈞只好說案件比較復雜，還在調查中，新一短時間不會回來。飛霄、普立、立彬等足球隊好友說最近有一場足球友誼賽，想知道新一和千鈞能不能參加，千鈞一口就答應了，不過新一肯定是不能成行。
在班上，園子拉著小蘭詢問，才知道新一在情人節最後也沒出現，自然是義憤填膺，小蘭臉紅說收到了禮物，園子看到小蘭的手機大為驚嘆，她也在昨天剛剛買到一個新型號的藤笠手機，明顯還不如小蘭這個。隨後她看見靜楊她們三個也都各有一個，猛然想起千鈞與藤笠公司的關系，大聲抱怨早知道讓千鈞送自己一個好了，害自己花了不少錢。小蘭疑惑這個手機很貴嗎？園子徹底無語。
接下來的日子，千鈞與三女依然非常親密，大家一起珍視彼此之間的愛情，連園子也察覺到他們之間好像與以前不同了。倒是在這一周，千鈞與幾個女孩都是分開睡的，用直子的話說他們還年輕不能太沉迷于情y中，以免影響學業。千鈞暗自月復誹，她們應該想好好緩沖一段時間，適應一下這種親密關系。
等到了周末，千鈞本想好好放縱一下，結果直子回武居家，花井見她上周沒有回來有點擔心。同樣，在師母新莊彩依的責怪聲中，千鈞不得不將新莊姐妹送回家，並到道場參加劍道練習，直到很晚才回到千鈞宅。剛和由美談笑一會兒，約好明天見面後，接到家里的電話，千尋從大阪過來玩，母親代子讓他立即回家。千鈞苦笑，真是身不由己了，只好厚著臉皮請由美這兩天過來照顧一下黑閃，由美嘲笑他一番就答應了，她也很懷念千鈞宅的生活，那里還保留著她的房間。
回到橫野宅，千尋立即就撲到千鈞懷里，昔日那個小丫頭如今也升入國中一年級，已是亭亭玉立。曉月在旁邊拉開千尋，「拜托，你現在都已經13歲了，怎麼還像小時候一樣粘著哥哥。」千尋拉著千鈞的手，「哼，你還不一樣，還像你都快要成年了吧，我看你明年趁早結婚嫁出去好了。」曉月大怒，過去扯她，二人又打鬧成一團，千鈞捂著額頭，她們在一起很少有消停的時候，走過去把她們分別拉到身側，每人輕輕打一下，二人都撒嬌不依。
代子看著他們兄妹的感情還是像小時候一樣，也笑著說起他們昔日的笑語和故事。晚飯時，千鈞還見到了藤野先生，他臉上氣色很好，笑著談到了藤笠公司發展狀況非常良好，當年巨大的投入終于開始顯現出回報。自然，曉月和千尋也從藤野那里一人取到了一個新的手機，她們立即愛不釋手的操作起來。藤野先生提到讓千鈞抽個時間到公司總部去一趟，到現在為止，公司的員工都還沒見過千鈞這個名義上的社長呢。千鈞也是有點不好意思，藤笠公司和研究所的事情平日都是藤野先生和阿笠博士在負責，現在隨著技術難關的突破，阿笠博士也不大上心，所有的事情都壓在藤野先生身上，自然是非常辛苦了。
第二天，曉月和千尋打算去中世美術館參觀那里的美術畫展，听說那里有鬧鬼的傳言。千鈞自然是不相信什麼鬧鬼，自己又沒有什麼藝術細胞，本能想要拒絕，可是兩個妹妹立即撒嬌纏著不放，還說一個好哥哥應該照顧好妹妹，萬一真的有鬼怎麼辦？千鈞不得已只好答應陪她們兩個一起過去參觀畫展。她們兩個共同的愛好就是美術，而且在這方面都有很高的造詣。曉月還說自己認識美術館的那位老館長，他還指點過自己畫技，千尋也說想要見見那位館長，上次見到他還是多年前了。于是在下午，千鈞就驅車帶她們前往美術館。
毛利偵探事務所，小蘭神神秘秘地說︰「你們听說了嗎？中世美術館里面傳說有一副會自己移動的中世紀盔甲，也有人說是在鬧鬼呢。」柯南無聊地打個呵欠，「怎麼可能呢，小蘭姐姐，你不要被那些神啊鬼的騙了。」小蘭有些惱怒，「是真的，據說是兩個保安親眼看見的，現在外面都傳開了，好像很有趣的樣子，我打算一起過去看看。」小五郎翻動報紙尋找美女廣告，不屑一顧地說︰「這樣的鬼話你也相信，可見你還沒長大呢。那都是美術館為了吸引客人故意散出消息騙人的。拜托，小蘭你有點分辨能力好不好啊？」
柯南難得非常贊同叔叔的提議，囂張嘲笑，「就是，小蘭姐姐，那是專門騙小孩子的啦，你不要相信啊。」小蘭奇怪，「柯南你自己不就是小孩子嗎？」柯南和毛利大叔都各自找借口不想過去，小蘭憤怒，一拳把桌台打碎，把2人都嚇住了，只好答應前去。柯南說小蘭一不合意就這樣動手，大叔說早知道不讓她學空手道了。
很快，雙方就在美術館踫頭了，曉月和千尋熱情與小蘭打招呼，小蘭也知道她們都是美術愛好者，以前大家都見過面。三人很快就圍著牆上的每一幅畫點評起來，千鈞听得如入迷霧一般，他發現柯南和小五郎的表情也好不了多少，一個眼楮瞅著地面，一個翻著白眼看著天花板。
小蘭她們三個對著一幅作品驚嘆議論時，那位館長出現了，他自我介紹叫做落合，曉月和千尋都認得他。他也笑著與曉月打了招呼，還詢問她最近的畫作，曉月說下次請他到自己的畫室參觀，落合館長笑著答應了。他見到千尋有些面熟，卻認不出來，千尋笑著解釋自己多年以前來過這里。經過提示落合館長想起來，感嘆當年那個經常對著繪畫發呆的小姑娘已經長大了。
落合館長對三個女孩喜歡這里作品非常高興，還一起點評了一幅名叫《悠閑的天使》的畫作，據說是畢加索的作品。「這里所有的作品都是我的最愛，它們就像我的孩子……」談論一會兒他正要離開，一個員工正在附近搬動畫品，落合大聲呵斥，「八嘎，窪田，我警告過去你多少次了，搬運畫品要戴上手套，不要那麼粗魯……哦，我的天，飯島，你來搬吧。」窪田臉色不善說了對不起，那個叫做飯島的年輕人過來輕輕將畫品搬走，低聲埋怨著窪田。
這時候，來了個胖胖囂張的老板，走過來嘲笑落合館長，「哈，還是這麼冷清啊，不過也無所謂，再過一周這里就要關門了，我會把這里重新進行裝修，把它變成豪華飯店。落合老頭，這幾天你就好好珍惜這些破銅爛鐵吧。」
然後笑著與跟班的設計師低聲討論著改裝方案。曉月覺得奇怪，「落合館長，美術館真的要關門了嗎？」落合館長落寞地說︰「是啊，前任老板經營不善公司倒閉，不得已將美術館賣給了真中老板。」飯島氣呼呼的插嘴，「真中騙了大家，我們都以為他會按照約定繼續讓美術館開下去，誰知道他翻臉要將其改成餐館了。可惡，這個擁有50年歷史的美術館就這樣硬生生地被……」
千尋在邊上嘆息，「落合館長，你怎麼不早說，當時你們把美術館賣給曉月就好了，真是的，我以後來東京玩豈不是看不到這家美術館了。」落合館長奇怪看著她們，曉月解釋了自己的身份，問明了當時賣出價格，苦笑這些錢不過是自己兩個月的零花錢罷了，可現在既然已經簽訂合同賣了出去說什麼也晚了。美術館的人全听得目瞪口呆，這個橫野家的千金果然非同小可。
這時窪田一走神將一個雕塑展品的頭像掉落在地上，真中老板在旁邊獰笑著說︰「小心點，這些東西破歸破，可是值不少錢，你叫窪田吧，哈，你干的那些破事我都知道了，你最好趕快把錢補上，否則我不介意請你去吃牢飯。」窪田氣憤不已，還是低頭將頭像撿起來，咒罵摔打了一會兒鬼鬼祟祟的離去。落合館長一言不發的離開，柯南奇怪為什麼這次他沒有生氣，千尋笑著解釋，那個東西應該是個演示用的贗品，其他人都恍然大悟。大家繼續觀賞畫品，陸續經過天空展廳、海洋展廳、大地展廳，走到拐角處時發現一個禁止進入的牌子，曉月奇怪那邊房間放得往往是名作，現在卻不讓進入了。
此時已經日落棲霞，柯南、小五郎、千鈞都又累又餓，要求回去，曉月和千尋意猶未盡，批評千鈞沒有風度。小蘭邪笑著對柯南和小五郎說︰「可以啊，不過你們要自己做晚飯啊。」二人立馬歇菜了，抱怨小蘭真的很差勁太卑鄙了。
于是大家繼續向另一個展區走去，千鈞悔得腸子都青了，他現在特別想念由美，想早點回去享受溫柔，或者回橫野家品嘗母親代子親手做的羹湯。等繞了一圈回來後，小蘭發現原來那個禁止通行的牌子不見了，大家就好奇進去，原來這里是地獄展廳，結果在放著名畫《天罰》的房間，發現一具鮮血淋灕的尸體，于是小蘭、曉月、千尋一起發出超音波的尖叫。毛利大叔趕過去查看，搖了搖頭，已經來不及了，死者是真中老板。大叔讓小蘭立即用手機報警，讓千鈞去守住出口，不能任何人離開美術館。驚魂未定的曉月和千尋也跑去通知這里的那兩個保安和落合館長他們。
一會兒功夫目暮警官親自帶隊趕到，他見到毛利偵探，抱怨這家伙怎麼又在這里啊，踫到他真是倒霉。毛利小五郎立即揮手致敬，「目暮警官，就是我啦，我已經控制住現場了，沒有人踫過尸體，相關的人員都在這里了。」不過大家都沒有看到行凶的過程，也沒發現什麼可疑人物，飯島想起說有監控錄像，目暮警官大喜，大家一起前去觀看錄像。
這次的殺人場面被看錄像的2個警察戲稱為血腥的暴力恐怖電影，凶手躲藏在武裝的盔甲中看不到真面目，一刀插在死者的咽喉，很殘忍的手法。柯南驚叫這個殺人過程與那幅名畫非常相像。《天罰》的名畫，是正義的騎士殺死惡魔的作品。小蘭也提到了他們在4點多時看到禁止入內的牌子，但是5點多後就不見了。目暮警官立即就想到了凶手是利用這段時間模仿名畫進入房間將真中殺死，如此熟悉美術館的情況，凶手多半是內部人員。
經柯南細心提示，大家發現真中老板在死之前用附近的圓珠筆在紙條上留下線索，目暮急忙派人調查，發現紙條上的平假名是窪田，大家也都認定窪田就是凶手，窪田矢口否認。而柯南也在角落里面找到了圓珠筆，飯島說那是美術館50周年紀念時特殊制造的。隨後目暮警官的手下警員在窪田的房間也發現了染血的盔甲，而窪田也沒有不在場證明，千鈞也認定窪田就是凶手，還把窪田倒賣藝術品被真中老板威脅的事情告訴了目暮警官。
盡管窪田拼命否認，但是鐵證如山，目暮警官還是下令將窪田帶回去，柯南卻發現地上的圓珠筆的筆芯是收回去的，而那張紙條上有劃痕的留言，他立即推斷出窪田肯定是被人嫁禍的。
經過柯南的提醒，毛利小五郎也發現不對，凶手是利用了監控錄像故意讓大家看到真中留下遺言，其實紙上根本就事先寫好了窪田的名字，而真中拿到的是不能寫字的圓珠筆，他並不是要寫下真相的名字而是想把這個名字劃去，因為真中知道凶手不是窪田，所以才在紙上留下劃痕，並且將筆扔掉並搓掉了紙條。而真凶後來偷著將筆調換了，收起的筆芯只是凶手一時大意。
柯南請求館長將廁所的方向寫給自己，可拿出圓珠筆的落合館長寫不出字來，那麼真凶只能是擁有不能寫字的圓珠筆的另外一個沒有不在場證明的人，落合館長。所有人都驚訝看著落合館長，館長嘆氣，「終于被發現了，不愧是名偵探毛利小五郎。為了完成這個天罰的計劃，所有的動作效果我都一一精細的計算過，還對著監視器演練過多次。」大家都明白了，原來警衛在深夜看到的會移動的盔甲就是落合館長。
落合館長坦言承認了罪行，他一直細心地守護美術館，但是業主換了以後，美術館面臨被毀掉的命運，為了阻止美術館毀掉而殺害了業主真中，然後嫁禍給倒賣美術品的窪田。臨走時，落合館長低聲對柯南說︰「微小的證據無法逃月兌小巧的正義之眼，小偵探，你不用再去廁所了吧。」柯南大驚急忙否認。
落合館長走到曉月和千尋面前，「對不起了，曉月小姐，千尋小姐，希望你們不會因為我對藝術的過度熱愛玷污了美好藝術作品而感到悲傷，不能給你們一次完美參觀，我感到十分遺憾。曉月小姐，按照合同規定當事人中乙方已死，合同自然作廢，希望你能買下這家美術館讓它繼續開辦下去，拜托了。」曉月非常難受，哽咽道︰「放心吧，落合館長，我會把它買下來，讓它永遠存在下去。你也要保重。」落合館長看著那幅畫感慨︰「就和那幅畫《天罰》一樣，惡魔雖然被正義的騎士所殺死了，可是騎士同樣也受到邪惡血跡的洗禮。這代表著他本身也被惡魔所污染了。」
看著離去的落合館長，大家心里都沉甸甸的，曉月用手機撥通一個號碼，「喂，是沙羅姐姐嗎？是我啊，曉月，拜托，你不要整天和你的畫家男朋友廝混好嘛，對，有個案子請你幫忙辯護，哎呀，不是很難的，就是幫他減輕罪名就行了。那好，就這樣決定了，再見。」千鈞奇怪問，「曉月，你剛才找誰當律師了？你直接找公司律師團不就行了？」
千尋好笑，「笨蛋哥哥，這是刑事案件，為了私人的事情找公司的律師不方便，而且容易給陪審團和法官造成誤會反而不利于判罰。」曉月也說︰「我找了白鳥沙羅，她現在還沒有接過案子呢，這個案子給她正合適，雖然沒有太多經驗，但她人長得漂亮，落合館長又一把年紀，反而會引起陪審團和法官的同情，相信這個案子不會判得太重。」
千鈞也想起來，「哦，是白鳥家的小姐，我有點印象，也是個美女啊。」曉月冷笑，「你少打人家主意，她已經有男朋友了，而且是個畫家，非常般配的。」千鈞無語了，「拜托，你老哥是那種人嗎？我還認識她的哥哥呢，糟了，忘記名字了，叫白鳥什麼郎。」曉月笑得伏在千鈞身上起不來，「笨蛋哥哥，還說認識人家，拜托你，白鳥家也是非常有名的豪門，跟咱們橫野家也算世交，你就不能長點記性，是白鳥任三郎，據說還是個出色的警官呢。」
尾聲，經過女律師白鳥沙羅的辯護，陪審團一致求情，法官作出判決，以謀殺真中老板罪名判處落合館長2年有期徒刑，緩刑2年。這件案子也打響了白鳥沙羅的名氣，這也是她第一個辯護案例，這年她23歲。另外，窪田以偷盜販賣藝術品的罪名被法庭處以數倍罰金，並判處1年徒刑。曉月買下那家美術館後，暫時任命愛護藝術品的飯島擔任館長，直至落合館長緩刑期滿為止。毛利小五郎因協助目暮警官破獲該起案件，受到警視廳c級獎勵。報紙上也刊登了名偵探毛利小五郎解決該案件的全過程，毛利偵探一躍成為熱門人物，小蘭也大為稱贊，叔叔自然得意洋洋，柯南只有三聲無奈。